电动机微机保护故障分析保护原理保护算法软硬件设计-论文

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1、电动机微机保护故障分析保护原理保护算法软硬件设计・论文电动机的三段保护软硬件设计电动机在工农业生产中被广泛应用，但是其高故障率对工农业生产造成巨大的经济损失。因此，在分析传统电动机保护装置不尽完善的基础上，研制功能完善、可靠性高的电动机保护装置己经成为必要。文屮首先运用对称分量法对电动机的三相短路、两相短路、单相接地短路和断相等常见对称和不对称故障进行了分析，在结合电动机微机保护原理的基础上,提出了可靠性高、实用性强的电动机微机保护方案。文中对此装置硬件系统的设计进行了详细的分析，并结合对微机保护数据处理算法和电动机微机保护原理的研究，设计了保护装置的软件系统，二

2、者都采用了模块化的结构设计方法，可移植性强。通过对设计成的保护装置样机进行调试和分析，初步验证了系统硬件部分和软件部分设计的正确性;通过静态模拟实验，初步验证了保护装置的可靠性。关键词:电动机;微机保护;故障分析;保护原理;保护箕法;软硬件设计AbstractMotor15widelyusedintheindustryandagrieultureProduetion,butthehighafultratiohascauscdcnonnouscconomic1055.Accordingly,bascdonthctraditionallyincomPleteProte

3、etivedeviee,itl5neeessarytostudyanddesignaPowemflandhighreliablemieroProeessor一basedProteetivedevieeofrmotor.Keywords:motor;mieroProeessor一basedProteetion:afultanalysis;ProteetivePrinciPlc;Protcctivcalgorithm;sotfwarcandhardwarcdcsign第一章绪论1」微机保护发展过程随着微机保护的发展，一些新的改善继电保护性能的原理和方案,受到更多的重视

4、并逐步得到实际应用;这对微机保护装置硬件提出了更高的要求。微机保护装置的发展大致可以分为以下几个阶段：(1)第一阶段以单CPU的硬件结构为主，数据采集系统市逐次逼近式A/D模数转换器构成,硬件及软件的设计符合“四统一''设计标准。(2)第二阶段以多单片机构成的多CPU硬件结构为主，数据采集系统为电压频率转换原理的计数式数据采集系统，硬件软件的设计吸収了笫一代微机保护装置成功运行经验，利用多CPU的特点，强化了自检和互检功能，使硬件故障可以定位，对保护的跳闸出口回路，具有完善的抗千扰措施以及防止拒动与误动的措施。(3)第三阶段以高性能的16位单片机构成的硬件结构为主

5、，具有总线不需引出芯片，电路简单的特点，抗干扰性能进一步加强，并且完善了通信功能,为实现变电站自动化提供了方便。如今，计算能力强、精度高、总线速度快、吞吐量大的数字信号处理器(DSP)被逐渐运用到电力系统微机继电保护之中，充分发挥英快速强大的运算和处理能力以及并行运行的能力，满足了电力系统监控的实吋性和处理算法的复杂性等更高的要求，并为不断发展的新理论和新算法应用于电力系统的实践奠定了技术基础。由于DSP的价格较高，影响了DSP在微机继电保护领域的推广应用。随着数字信号处理器芯片和开发工具的价格下降，可以预期数字信号处理器将会在微机继电保护装置中发挥重要的作用。目

6、前，微机继电保护技术的发展不断地向计算机化，网络化，智能化，保护、控制、测量和数据通信一体化方向发展。研究和实践证明，与传统的继电保护相比较，微机保护有许多优点，其主要特点如下:：(1)改善和提高继电保护的动作特征和性能，动作正确率高。主要表现在能得到常规保护不易获得的特性;其很强的记忆力能更好地实现故障分量保护;可引进自动控制、新的数学理论和技术如自适应、状态预测、模糊控制及人工神经网络等，其运行正确率很高也已在运行实践中得到证明。(2)可以方便地扩充其他辅助功能。如故障录波、波形分析等，可以方便地附加低频减载、白动重合闸、故障测距等功能。(3)工艺结构条件优越

7、。体现在硕件比较通用，制造容易统一标准;装置体积小，减少了盘位数量;功耗低。(4)可靠性容易提高。体现在数字元件的特性不易受温度变化、电源波动、使用年限的影响，不易受元件更换的影响;且自检和巡检能力强，可用软件方法检测主要元件、部件的工况以及功能软件本身。(5)使用灵活方便，人机界面越来越友好，在操作方面釆用触摸面板进行整定值操作，采用画面方式显示文字、图、表，采用智能化人机接口等，提高了操作性能并使维护调试变得更加方便，从而缩短维修时间;同时依据运行经验，在现场可通过软件方法改变特性和结构。(6)可以进行远方监控。微机保护装置具有串行通信功能，与变电所微机监控系

8、统的通信联